基于树轮的祁连山山地滑坡的时空特征重建及其与气候要素和地震的关系分析

With the expansion of human activities, the mountain landslide disasters are increasing, causing lots of damaged infrastructure and the great loss of people's lives and property. A better understanding of the characteristics of landslide, trigger mechanism, and its recurrence probability is urgently needed. The time span of our existing continuous records is very short; the historical documents about the landslide are usually lack of space, resolution and accuracy, which cannot meet the research needs. As a natural indictor of environmental changes, Tree ring has been widely applied to reconstruct the temporal and spatial characteristics of landslide event in foreign countries, but no systemic research is developed in China. In this application, tree-ring based researches on landslide events in the Qilian Mountains for a long time scale would be conducted, investigating the spatial and temporal characteristic of landslide events and occurrence regularity. Five to Six typical landslides will be selected in our plan, focusing on the two main goals: 1, the response characteristics of tree growth (mainly Qilian juniper) on the landslide; 2, past landslide events and their relationship with climate factors and earthquake. This application will be helpful to develop a new field of dendrochronology in China, but also will be benefit to the rational planning of future land use for mountain in China and the risk definition of environment.

伴随着人类活动范围的扩大，山地滑坡灾害影响日益增加，对社会基础设施、人民生命财产造成了巨大的损失。需要我们更为深入的了解滑坡的发生特征、触发机制，评估滑坡的复发概率。我国现有的连续档案记录的时间跨度很短，而且有关滑坡的档案资料通常缺乏空间的完整性，分辨率和精确度也难以满足研究需求。作为环境变化信息的天然载体，树木年轮在国外已经被广泛应用于滑坡事件时空特征的重建工作之中，但是在国内还没有系统的开展。本课题拟在祁连山地区利用树轮开展长时间尺度下的滑坡事件研究工作，分析滑坡事件的时空分布特征和发生规律。计划选取5-6个典型的滑坡区域，针对2个主要问题进行研究：1、树木生长（主要为祁连圆柏）对滑坡的响应特征；2、树木年轮记录的过去滑坡事件的时空特征和及其与气候要素和地震之间的关系。本申请将有利于拓展国内树轮学新的研究领域，也有助于我国山地未来土地利用的合理规划以及危险环境的界定工作。

我国近70％的领土位于山区，人口密集，是全球山地滑坡最严重的地点之一。滑坡通常由强降水或地震活动引发，经常造成严重而广泛的破坏，导致大量人口和经济损失。调查滑坡特征及其可能的触发因素、以及评估滑坡复发的可能性是滑坡研究中的关键问题。在世界范围内的许多山地和山坡环境中，树轮地貌学技术被广泛用于重建滑坡的历史过程、调查驱动因素或影响。到目前为止，中国还没有基于树轮地貌学的系统的滑坡研究，而且超过200年的滑坡序列在世界范围内也是极少见的。因此，本项目结合已有的滑坡样本和新采集的滑坡样本，调查不同类型滑坡体上祁连圆柏以及青海云杉对滑坡事件的响应特征，构建适宜方法进行滑坡事件时空变化重建，并分析滑坡与气候要素、地震之间的关系。研究结果发现：树轮轮宽多年的持续性异常低生长情，是研究区祁连圆柏和青海云杉对滑坡事件的主要响应特征，同时连续性的受创树脂道可以作为指示青海云杉遭受滑坡事件物理伤害的有效指标；项目首次重建了过去300年来祁连山4个滑坡样点的复发历史；同时基于相似的方法，获取了柴达木盆地东缘的古地震信息，发现了该地区一些年份的树轮样本存在大范围的一致的异常生长特征，多数年份与已知的地震具有很好的对应性，其中5次大范围的异常干扰事件，初步确认为5次未被记录的古地震事件；与气候要素及地震记录的对比结果发现，祁连山地区局地的滑坡事件与气候要素的关系密切，特别是受强降雨和多日累计日降雨的影响显著，未发现明显的与地震活动的联系。本项目的开展一方面探索了新的技术方法，培养了该科研方向的青年科研人员，拓展了国内树轮年代学的研究领域。另一方面将有助于我国山地未来土地利用的合理规划以及危险环境的界定工作。